Oczyszczalnia ścieków: Definicja i technologie
- Szczegóły
Oczyszczalnie ścieków to systemy urządzeń służących eliminacji zanieczyszczeń ze ścieków stanowiących zagrożenie dla ludzi, zwierząt oraz środowiska.
Niezwykle istotna z punktu widzenia środowiska jest też sama technologia oczyszczania ścieków.
Rodzaje oczyszczalni ścieków i stosowane technologie
Istnieje wiele różnych technologii oczyszczania ścieków, a wybór odpowiedniej zależy od wielu czynników, takich jak warunki gruntowe, poziom wód gruntowych, dostępna powierzchnia, budżet i wymagana skuteczność oczyszczania.
Drenażowa oczyszczalnia rozsączająca
Drenażowa oczyszczalnia rozsączająca to najprostszy typ przydomowej oczyszczalni ścieków. Warunkiem zastosowania tego rozwiązania są odpowiednie warunki gruntowe. Oczyszczanie ścieków odbywa się tu bowiem w oparciu o dwa procesy: tlenowym oraz beztlenowym.
Ważne zatem, by grunt był dobrze przepuszczalny, a poziom wód gruntowych stosunkowo niski. Jak wspomnieliśmy to najprostsze, ale niestety też najmniej skuteczne spośród rozwiązań, jakie prezentujemy.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Skuteczność oczyszczania zawiesiny ogólnej w samodzielnych osadnikach gnilnych wynosi mniej niż 80%, natomiast eliminacja zanieczyszczeń organicznych oraz związków azotu kształtuje się zaledwie na poziomie 40%. Jeszcze gorsze wyniki osiąga technologia drenażowa w przypadku biogenów, jakimi są związki fosforu.
Nadmierny rozrost błony biologicznej wywołany dużą ilością odprowadzanych zanieczyszczeń organicznych może tez powodować zatykanie porów złoża rozsączającego.
Kolmatacja systemu rozsączającego ścieki do gruntu to jedno z poważniejszych zagrożeń w przypadku. Mniejsza wydajność odprowadzania ścieków do gruntu może powodować (zwłaszcza w okresach długotrwałych opadów) lokalne podtopienia systemu rozsączającego.
To z kolei prowadzi do odcięcia dopływu powietrza dla mikroorganizmów tlenowych bytujących w gruncie oraz ich obumieranie. W wyniku braku kontroli nad procesami wewnątrz zakopanej części systemu, może powstawać sapropel, który charakteryzuje się niskim współczynnikiem filtracji i dodatkowo blokuje odpływ ścieków.
Ze względu na występujące procesy beztlenowe, podczas eksploatacji zalecane jest stosowanie biopreparatów dbających o florę bakteryjną i przyśpieszających rozkład zanieczyszczeń.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Filtr piaskowy lub piaskowo-żwirowy
Ciekawym rozwiązaniem w przypadku niedostatecznej przepuszczalności gruntu lub wysokiego poziomu wód gruntowych może być filtr piaskowy lub piaskowo-żwirowy. Stwarza on zdecydowanie lepsze warunki do oczyszczania ścieków, poza tym jest dość prosty w budowie i stosunkowo niedrogi w eksploatacji.
Filtr można umieścić zarówno na powierzchni gruntu, czyli w nasypie, jak również pod jego poziomem. Podczyszczone biologicznie w osadniku gnilnym ścieki kierowane są do drenażu zbierającego, którego rury zasypane są warstwą filtracyjną w postaci żwiru i piasku.
W filtrze piaskowym, oczyszczone wstępnie ścieki są doczyszczane, a następnie z pomocą drenów rozsączane lub odprowadzane do odbiornika.
Problemem mogą być jednak grunty o wysokiej przepuszczalności oraz wysoko położone wody podziemne. Ta metoda, w porównaniu z drenażem rozsączającym, wymaga niestety większych nakładów inwestycyjnych, np. na zakup folii, budowę filtra czy przepompowni. Kolejną wadą jest spora powierzchnia, jaką zajmuje cały system, a także konieczność zabezpieczenia filtra przed czynnikami zewnętrznymi, np.
Oczyszczalnie ścieków z filtrami gruntowo-roślinnymi
Podobne działanie do oczyszczalni piaskowych mają oczyszczalnie ścieków z filtrami gruntowo-roślinnymi. Tutaj jednak proces biologicznego oczyszczania wspierany jest przez systemy korzeniowe roślin.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Aby wzmocnić skuteczność czyszczenia można postawić kilka filtrów gruntowo-roślinnych usytuowanych względem siebie w sposób kaskadowy. Sam filtr zbudowany jest z kilku warstw. Pierwsze dwie, to warstwy żwiru: o większej granulacji 2-16 mm i mniejszej do 2 mm.
Podczyszczone w osadniku gnilnym ścieki kierowane są do odizolowanych od podłoża powierzchni filtracyjnych. Tam zachodzi biologiczna filtracja przy pomocy błony biologicznej.
W wyniku licznych tlenowych i beztlenowych procesów rozkładane są białka i redukowane azotany. Wytrącane są też fosforany oraz następuje neutralizacja związków siarki ze ścieków.
Jeżeli przepuszczalność gruntu jest duża i zagraża przenikaniem ścieków, podobnie jak w poprzednim rozwiązaniu, dno wykopu należy wyłożyć grubą folią z tworzywa sztucznego.
Zaletą takiej oczyszczalni jej wysoka skuteczność. Ich wysoka czystość sprzyja ponownemu wykorzystaniu, np. Niestety ten typ oczyszczalni jest dość drogi, zarówno na etapie inwestycji, jak też eksploatacji.
Oczyszczalnie z osadem czynnym
W tego typu rozwiązaniu podczyszczone w osadniku gnilnym ścieki poddawane są procesom doczyszczenia zachodzącym w warunkach tlenowych. Na dnie zbiornika z osadem czynnym zamontowane są specjalne membrany, przez dmuchawę stale dostarcza tlen.
W samej zaś komorze zawieszone są mikroorganizmy zdolne do niezwykle szybkiego namnażania. Tworzą one tzw.
W osadniku wtórnym następuje klarowanie ścieków poprzez oddzielenie zawiesiny mikroorganizmów oraz substancji mineralnych. Osad należy regularnie usuwać z osadnika wtórnego i neutralizować.
Zaletami tego typu rozwiązania jest wysoki stopień redukcji zanieczyszczeń zawartych w ściekach, przy jednoczesnym częściowym unieszkodliwieniu wirusów, bakterii i mikroorganizmów. Cechuje się też dużą wrażliwością, zarówno na nierównomierny dopływ ścieków, jak też przerw w dostawie prądu.
W razie przerw istnieje duże ryzyko zaburzenia efektywności pracy urządzenia.
Oczyszczalnie ścieków ze złożem biologicznym
Ostatnia prezentowana technologia, czyli przydomowa oczyszczalnia ścieków ze złożem biologicznym, znakomicie sprawdza się wszędzie tam, gdzie warunki gruntowo-wodne lub niewielka powierzchnia działki utrudniają lub uniemożliwiają zastosowanie innego rozwiązania.
Podobnie, jak w innych systemach, oczyszczanie składa się z procesów mechanicznych oraz biologicznych. Oczyszczalnia ze złożem biologicznym nie musi koniecznie być oparta o zatopione złoże biologiczne. Może być to np.
Oczyszczanie mechaniczne na skutek sedymentacji i flotacji osadu odbywa się w osadniku wstępnym. Oczyszczanie biologiczne zachodzi w komorze reaktora ze złożem biologicznym.
W oczyszczalniach BIOFIT produkcji Ecol-Unicon złoże to ma postać rolowanych siatek o wysokiej powierzchni właściwej. Nadmiar biomasy odrywany jest ze złóż i odpływa wraz ze ściekami do komory klarowania, gdzie następuje jego separacja.
Oczyszczone ścieki wypływające z komory klarowania nie wymagają dodatkowego układu podczyszczającego. Przepływ ścieków przez oczyszczalnię biologiczną odbywa się w sposób grawitacyjny, co znacząco ogranicza zużycie energii.
Jej największe zalety to: wysoka redukcja zanieczyszczeń, niewielka powierzchnia potrzebna do zamontowania systemu oraz łatwość adaptacji do lokalnych warunków (osobne korpusy). Ważne są także niskie koszty eksploatacji.
Biologiczna oczyszczalnia BIOFIT jest niezwykle prosta w obsłudze i wygodna w eksploatacji. Ogranicza się ona w zasadzie do regularnego usuwania osadów z osadnika wstępnego, zgodnie z wytycznymi dokumentacji techniczno-ruchowej.
Cały układ można podłączyć do monitoringu BUMERANG SMART, który zapewni pełen zbiór informacji o pracy urządzeń oraz optymalizację kosztów eksploatacji. System na bieżąco śledzi pracę dmuchaw, zużycie energii oraz czas pracy na obiekcie.
Dowiedz się więcej o oczyszczalniach BIOFIT: Co zrobić, gdy nie ma kanalizacji?
Technologia hybrydowa EKO-BIO 12000
EKO-BIO 12000 pracuje w hybrydowej technologii z niskoobciążonego złoża zanurzonego wspomaganego osadem czynnym stabilizowanym w warunkach tlenowych, spełniając wymagania zawarte w „Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub ziemi…” (Dz.U. z 2014 poz.1800).
Oczyszczalnia ścieków przyjmuje postać cienkościennego zbiornika o przekroju cylindrycznym, wyprodukowanego z żywicy poliestrowej wzmacnianej włóknem szklanym. Wewnątrz zbiornika odbywają się dwa procesy unieszkodliwiania substancji zawartych w ściekach - denitryfikacja oraz nitryfikacja.
Sekcja denitryfikacji
Sekcja denitryfikacji pełni rolę osadnika gnilnego, w którym następuje separacja tłuszczów, sedymentacyjne oddzielenie części stałych zawartych w ściekach i beztlenowy proces oczyszczania ścieków. Produkty rozkładu oraz nierozpuszczalne składniki ścieków (np. piasek) osiadają na dnie w postaci osadu.
Sekcja nitryfikacji/reaktor biologiczny
Z komory denitryfikacji podczyszczone ścieki trafiają przelewowo do sekcji nitryfikacji, gdzie na niskoobciążonym złożu zanurzonym, wspomaganym osadem czynnym stabilizowanym w warunkach tlenowych, napowietrzanym mechanicznie, następuje dalszy, tlenowy proces oczyszczania ścieków.
Złoże biologiczne składające się z różnorodnych szczepów bakterii tlenowych namnaża się na dwa sposoby: na swobodnie pływających elementach z tworzywa sztucznego oraz w postaci kłaczków osadu czynnego.
Dzięki odpowiedniemu dobraniu kształtu elementów tworzących niskoobciążone złoże zanurzone możliwe stało się zapewnienie największej możliwej powierzchni w rozwinięciu (powyżej 160 m2/m3). Bakterie odpowiedzialne za procesy tlenowe zajmują się rozłożeniem szkodliwych substancji zawartych w ściekach, jednocześnie namnażając się w postaci cienkiej błony - filmu na kształtkach.
W momencie gdy dojdzie do namnożenia się warstwy flory bakteryjnej o odpowiedniej grubości, dochodzi do jej „oderwania się od podłoża” i przelania się do sekcji osadu wtórnego wraz z przepracowanym osadem czynnym. Stamtąd jest ponownie kierowana za pomocą pompy mamutowej do sekcji denitryfikacji, gdzie osiada na dnie w postaci osadu.
Do wspomagania tego procesu wykorzystywane jest powietrze, okresowo dozowane poprzez rurowe dyfuzory drobnopęcherzykowe - powietrze dostarczane jest do nich z dmuchawy membranowej. Pozwala to na bezustanne „odmładzanie” pracującej flory bakteryjnej, co bezpośrednio wpływa na stałą wysoką sprawność procesu oczyszczania, sięgającą nawet 97%.
Technologia hybrydowa powoduje, że urządzenie jest odporne na chwilowe przeciążenia (brak tej odporności jest podstawową wadą rozwiązań opartych jedynie o osad czynny) oraz wykazuje zdecydowanie.
Sekcja osadu wtórnego
Na dnie komory wydzielonej w zbiorniku dla tej sekcji gromadzi się osad zawracany w całości. Oczyszczona woda wyprowadzana jest ze zbiornika oczyszczalni przelewowo i trafia do odbiornika. - grunt w postaci drenażu rozsączającego realizowanego w układzie poletka drenażowego, przy czym dla gruntów dobrze przepuszczalnych parametry poletka są następujące: powierzchnia 90 m2, podsypka żwirowa (żwir płukany, frakcja Ø=8-16 mm) grubości 20 cm (objętość żwiru - 18 m3), długość drenażu - 60 mb. Natomiast dla gruntów słabo przepuszczalnych: powierzchnia 150 m2, podsypka żwirowa - min.
Zobowiązania Polski wobec Unii Europejskiej
Polska przystępując do Unii Europejskiej zobowiązała się do wypełnienia wymogów dyrektywy Rady 91/271/EWG z dnia 21 maja 1991 roku dotyczącej oczyszczania ścieków komunalnych (Dz. Urz. WE L 135 z 30.05.1991 r., str. 40-52, z późn. zm.; Dz. Urz. WE Polskie wydanie specjalne, rozdz. 15, t. 002, str. 26) zgodnie z określonymi w negocjacjach i zapisanymi w Traktacie Akcesyjnym terminami i okresami przejściowymi.
W rozmowach przedakcesyjnych wynegocjowane zostały bowiem dostosowawcze okresy przejściowe na wprowadzenie przepisów ww. dyrektywy do końca 2015 r.
Program ten został przyjęty przez Radę Ministrów 16 grudnia 2003 r. KPOŚK stanowi wykaz aglomeracji, które muszą zostać wyposażone w systemy kanalizacji zbiorczej i oczyszczalnie ścieków w terminach określonych w Programie.
wybudowano 99 664 tys. km sieci kanalizacyjnej, z czego w roku 2022 - 4,1 tys. na inwestycje wydano ok. w systemy kanalizacyjne i oczyszczalnie ścieków komunalnych.
Z planów inwestycyjnych przedstawionych przez aglomeracje wynika, że w ramach VI AKPOŚK zaplanowane zostało wybudowanie 8 022 km sieci kanalizacyjnej oraz zmodernizowanie 3 173 km sieci. Ponadto planowane jest wybudowanie 60 nowych oczyszczalni ścieków oraz przeprowadzenie 978 innych inwestycji na istniejących oczyszczalniach.
Do końca 2017 r. Prezes Krajowego Zarządu Gospodarki Wodnej, za pośrednictwem ministra właściwego do spraw gospodarki wodnej, był zobowiązany do przedkładania Radzie Ministrów sprawozdania z wykonania KPOŚK w cyklu dwuletnim. Od 2018 r. to minister właściwy do spraw gospodarki wodnej przedkłada co 2 lata Radzie Ministrów sprawozdanie z wykonania KPOŚK (art. 94 ustawy Prawo wodne).
Zgodnie z art. 89 ust. 2 ustawy z dnia 20 lipca 2017 r. - Prawo wodne (t.j. Dz. U. z 2024 r. poz. Aglomeracje powinny przedstawić stan realizacji KPOŚK na 31 grudnia 2025 r., uwzględniając obowiązującą uchwałę Rady Gminy.
tags: #sekcja #oczyszczalnia #ścieków #definicja
